中頻自動上料裝置的研制

衛(wèi)國兵

（晉煤集團(tuán)金鼎煤機(jī)精密鍛造分公司， 山西 晉城 048000）

精密鍛造公司主要生產(chǎn)礦用模鍛件產(chǎn)品，現(xiàn)有的鍛件流水線作業(yè)的設(shè)計(jì)由北京機(jī)電研究所承擔(dān)設(shè)計(jì)，為晉煤集團(tuán)填補(bǔ)了無法生產(chǎn)鍛件的空白，公司生產(chǎn)流程為：鋸床下料→中頻爐加熱→輥鍛拔長→機(jī)器人轉(zhuǎn)料→壓力機(jī)成型→機(jī)器人轉(zhuǎn)料→壓力機(jī)切邊→打磨→鉆孔→锪平→熱處理→噴砂→打包→浸漆。其中從中頻爐加熱工序到壓力機(jī)切邊工序?yàn)樽詣踊魉€生產(chǎn)，鍛造頻率約為三分鐘鍛造一件產(chǎn)品。

1 公司的生產(chǎn)情況及存在的弊端

公司鍛件產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到九種，常用的產(chǎn)品有三種，生產(chǎn)所用材料規(guī)格不等，為直徑在Φ80～Φ180mm之間的圓鋼，下料重量在 30～260Kg。在進(jìn)行第二道中頻加熱工序時(shí)，需將圓鋼提升到1.7m高度，放到中頻加熱爐的上料平臺上。由于工件重量大，只能利用天車的動力，用專用吸盤將棒料一根一根的吊起放到上料平臺。在公司生產(chǎn)工人短缺的情況下，還需要專門抽出三人負(fù)責(zé)上料（其中一人為天車操作人員，另兩人分別在上料平臺上面和上料平臺底部），效率低下，并且由于起吊時(shí)需要人員幫扶，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，天車占用時(shí)間長，一旦開始生產(chǎn)，無法兼顧其他工作，在很大程度上制約了公司的生產(chǎn)。

為了降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)為了解放天車去從事更為急需的生產(chǎn)，制作安裝中頻上料裝置已經(jīng)迫在眉睫。

2 自動上料裝置的設(shè)計(jì)

在鋸床旁邊安裝有一個(gè)斜坡的滑道，把鋸床和中頻上料平臺連接，棒料鋸下后可以從滑道滾動至中頻上料平臺底部，以上設(shè)置是原有設(shè)置，現(xiàn)在所需設(shè)計(jì)的上料裝置只需將上料平臺底部的不同規(guī)格的棒料提升至上料平臺即可。

首先確定了上料裝置所需的各個(gè)部件，整個(gè)自動上料裝置包括三個(gè)部分：上料架、動力裝置和傳動裝置。根據(jù)需上料材料的重量，通過計(jì)算確定了電動機(jī)的規(guī)格，其次是確定了鏈輪鏈條和傳動軸、提升鉤，再次是利用中頻上料平臺設(shè)計(jì)上料架。棒料的傳動由上下兩組傳動鏈輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動，在鏈條上固定了四個(gè)提升鉤，分為兩組來帶動棒料的提升。其效果圖如下：

2.1 電機(jī)減速器的選擇：

根據(jù)提升棒料的重量來計(jì)算上料裝置所需電機(jī)功率的大小，根據(jù)公式其中：F為生產(chǎn)機(jī)械的靜阻力，單位為N；V為生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動速度，單位為m/s；η為傳動裝置的效率。

F按最重棒料260Kg取值2600N，V取0.03m/s，鏈條傳動η取0.98，計(jì)算得出所需負(fù)載電機(jī)功率為0.08KW，查取電機(jī)規(guī)格后選取電機(jī)型號Y80M2-4及配套減速器，完全可以勝任工件提升工作的需要。

2.2 鏈輪、鏈條的選用：

在鏈輪和鏈條的選用過程中，要根據(jù)電機(jī)減速器的傳動轉(zhuǎn)速和上料的速度來確定鏈輪的大小，鏈輪確定以后再選用配套使用的鏈條。經(jīng)過一系列的計(jì)算后，最終選取鏈輪的齒數(shù)為 17，模數(shù)為 12，齒根圓直徑為 166mm，齒頂圓直徑為225mm。配用鏈條的節(jié)距為38.1mm，配用鏈條的滾子外徑為22.23mm。

2.3 上料架的制作：

上料架的設(shè)計(jì)思路之一是在保證安全可靠的同時(shí)盡量使用廢舊鋼材，減少鋼材的投入，根據(jù)這一思路，設(shè)計(jì)出利用中頻爐的上料平臺為支撐，焊接合適的槽鋼在平臺上，用以固定傳動軸和從動軸，同時(shí)在中間位置用槽鋼加固，以保證上料架的穩(wěn)定；思路之二是裝置要適應(yīng)長短不同的工件的提升，基于以上理念，在主從動軸上設(shè)計(jì)三個(gè)安裝提升鉤的位置，其中一個(gè)位置固定，另外兩個(gè)可根據(jù)工件長度調(diào)整；思路之三是裝置要適應(yīng)不同規(guī)格工件的提升，這個(gè)問題的解決是通過更換不同大小的提升鉤來適應(yīng)規(guī)格不同工件的需要。

3 使用效果

上料裝置安裝使用后，為公司帶來了一系列的好處：

1、自動上料裝置安裝后，可以適應(yīng)直徑在Φ80～Φ180mm之間和長度在300～1000mm之間的工件的提升，完全適應(yīng)生產(chǎn)的需要，減少了人工用吸盤吊運(yùn)工件的工序，排除了安全隱患，降低了勞動強(qiáng)度；

2、上料裝置在投入使用后，流水線作業(yè)僅需要九人即可正常運(yùn)作，而上料裝置僅需要一人看護(hù)，可以節(jié)省兩個(gè)人去從事公司內(nèi)部另外的工作，在一定程度上緩解了公司人員短缺的問題；

3、根據(jù)設(shè)計(jì)，上料裝置每小時(shí)可提升 30件工件，完全可適應(yīng)流水線每小時(shí)20件產(chǎn)品的需要，同時(shí)避免了電機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)，提高了工作效率；

4、解放出天車去從事更需要的工作，解決了天車無法兼顧其他工作的問題，使公司的安全生產(chǎn)更為有序。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，公司僅投入采購電機(jī)減速器、鏈輪、鏈條及部分標(biāo)準(zhǔn)件和電器元件等的成本，其余加工件為自制件，結(jié)構(gòu)件全部為廢舊材料回收利用，完全達(dá)到預(yù)想要求；

在公司的生產(chǎn)過程中，總會有需要改進(jìn)的地方，只要我們善于發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，那么我們的每一項(xiàng)創(chuàng)新發(fā)明都會帶著公司甚至企業(yè)向著更快更好的方向發(fā)展。

此裝置的設(shè)計(jì)制作得到了重慶恒銳中頻有限公司的大力支持，特此鳴謝！